未来国产航母能否用核能无轴推进?数量8艘可能还“保守”
在全世界注视的目光中,我们的“福建”号航空母舰完成了为期8天的航行试验任务,在5月8号下午返回了江南造船厂码头。按照官方媒体公开的消息,这次航行试验的最大的目的是针对动力以及电子等子系统和设备,来测试,结果证明达到预期。
接下来,福建舰还会接着来进行海试工作,预计服役时间是明年底或者2026年上半年,我知道大家很急但大家这次真的不用急,按照正常的海试流程,这一段时间是合适的,正常的情况下,一艘航母的海试工作维持的时间就是1到2年,当然也有特殊情况,一种是美国海军的福特级首舰“福特”号,下水后经过3年5个月的时间,在2017年开始海试,但海试时间只用了3个月,原本以为这是帝国造船实力的体现,结果事实却是,“福特”号在服役之后出现了不少本应在设计、建造以及海试期间解决的问题,比如在今年5月7日,美国的国家利益网站就刊登了题为《海军福特级航空母舰的噩梦才起步》的文章,里面居然仍在吐槽舰上的厕所堵塞以及军械升降机运转不良等问题。
至于电磁弹射器故障率高的问题,其实也没啥,毕竟是一款全新的技术,以前从没人用过,老美的确是第一个吃螃蟹的,但事实上这样的一个问题也确实在“福特”号服役之后困扰了美国海军相当长的时间。还有第二种特殊情况,就是法国海军唯一的航母“戴高乐”号,1994年下水,正式服役却等到了2001年,而且服役之后还是出现了动力系统问题,看法国最近跟咱关系处的挺好的,我也就不多说啥了。
总之航空母舰这种大型水面战舰,真不是谁想造就能造的,有些国家认为自身的国家规模跟东大差不多,自己又有宝贵的航母实战与运营经验,看着东大这边航母造的这么好,就感觉自己也一定能造出国产的航母来,结果整了快20年了,中间经历几次下水,还是问题不断,舰载机都只能进口国外的,自己国产的都不愿意用。
当然我们也得承认,这些国家的航母使用经验、建造和研发经验,还有实战经验,确实比我们这个“新手”要强,美国海军11艘核动力航母仍旧要求我们埋头苦干去追赶,不管怎么说,美军的尼米兹级确实是一型非常成功的核动力超级航母。那么今天我们就聊两个问题:第一个就是未来我们的航母会发展成什么样?第二个就是我们的航母数量最终会有多少艘?
一个个来聊,技术这块我打算分两个部分,一个是航母本身,主要想讲讲动力系统,一个是航母舰载机。先说航母本身,首先能确定我们未来是一定能用上核动力航母的,因为在解决舰载核反应堆技术,及维修保障难题之后,核动力航母能够发挥出的战斗力就是比常规动力航母要强得多。
另外,未来航母动力系统不光只有核反应堆这一个东西,我们甚至还可以设想下,在新型舰载核反应堆输出的澎湃能量面前,能不能把航母的整个动力系统,变成无轴电推的方式?先解释一下什么是“无轴电推”,往简单点说,这种推进方式与传统推进方式最大的区别就在于,它取消了传动轴的设计,转而是将驱动电机与螺旋桨等推进装置连接,将电磁能转化成动能,推动舰艇前进。
这种设计有一个最明显的好处,就是被取消的传动轴设计,不仅是增加了舰艇内部可用空间,同时也提高了能量转化效率。要知道,传统的舰艇动力系统中,动力装置产生的能量,绝大部分都被机械摩擦以及装置内部的热能转换消耗掉了,只有小部分传递到了推进装置身上,转换成了推动舰艇前进的力。而这当中传动轴产生的机械摩擦是不可忽视的,无论我们怎样润滑都不会将这样的一个过程中的能量损失彻底降为0,这应当算是当下已知物理规律下没办法避免的。
同理,无轴电推虽然依旧没办法避免能量损耗,但相对更简单的机械驱动设计会大幅度降低能量在传递过程中的损耗率。不过这项技术目前并不可以应用于大型水面船舶上,主要的缘由是功率比较小,目前只能在小型水面船舶以及小型潜航器上进行应用,多说一句,各国的下一代先进潜艇可能就会采用无轴推进技术,但对于大型航母来说,这个级别的功率一样是不够的,反面教材就是前面提到的“戴高乐”号航母,它的核反应堆就是直接从“凯旋”级核潜艇上移植的,结果就是闹出了“心脏病”。
一艘大型航母,它对动力的需求通常都在20万匹马力及以上,比如尼米兹级核动力航母的动力系统,是2座A4W压水反应堆+4座涡轮蒸汽发动机,驱动原理简要说下,就是核反应堆中的核裂变反应产生大量的热能,这些热能会加热冷却剂管道中的水,形成蒸汽,这些高温度高压力蒸汽会通过管道流入蒸汽轮机中,转化为机械能和电能,为全舰供电,也驱动航母的4个螺旋桨产生前进推力。
尼米兹级航母的动力高达26万马力,每一台A4W压水堆的功率为550百万瓦热(MWth),数值上等同于550兆瓦(MW),而目前无轴推进技术的最佳选择——永磁同步交流电机的功率,大约可达到36.5兆瓦,显然两者在功率上相差较大。所以我们大家可以得出结论,未来无轴推进技术有希望用在航空母舰身上,但前提必须是解决功率相对不足的问题。对这个事我个人是比较乐观,觉得有希望的。谁给的希望?当然是包含“武安护国电磁显圣真君”马伟明院士在内的一众军工科研工作者啦!
接下来要说的就是舰载机了,基本上能确定,福建舰上会搭载弹射型歼-15,以及歼-35隐身舰载机,这两者会组成福建舰的主要打击力量,高低搭配,同时还会有鳖版“先进鹰眼”舰载预警机上舰,这个不用怀疑,只是目前关于实机,没有太多官方消息报道出来,也就不多说了。有一说一,咱们的能造出来这样的航母打击力量,在这颗星球上也是唯二的了,另一个就是美军嘛。
而关于未来的航母舰载机,我觉得有一条几乎是不会变的,那就是舰载战斗机部队,大概率也会朝着全隐身化方向发展,非隐身的舰载机在未来的作用可能会越来越小,直到退出历史舞台。我的理由是,我们口中所说的隐身战机并非是只有隐身这一个优势,而是会在机动能力、信息化、智能化等多个角度全方位超越非隐身战机,目前来说隐身战机和非隐身战机相比,它们载弹量确实处于劣势,但这在技术上并非没有办法解决,现阶段在面对实力不对等的对手时,可完全用野兽模式+强力电子干扰手段来抵消这一劣势,把敌人的“眼睛”蒙上了,那可不就在他们面前“隐身”了吗?
即便是面对实力对等,甚至超过我们的对手,这样的一个问题也不会造成太大影响,我们完全有能力为隐身舰载机挂载的弹药进行隐身化设计,尽可能降低其外挂在机腹、机翼下时的RCS面积,另外,对面在遇到我们时,也会遇上同样的问题,谁让他们把咱定位成了“主要的战略竞争对手”呢?当然了,这一切都是需要军费的,所以……
另外,具备高度智能的无人机登上航母,也是一大趋势,咱们的福建舰在未来就有可能搭载攻击型无人舰载机,由于是无人驾驶,所以无人机无论是在超音速飞行、高过载机动,还是在对人员伤亡的承担接受的能力上,显然比有人机要高得多,而在福建舰服役期间,我们也可能见证我国的新一代有人驾驶舰载机与无人机搭配作战的场面。
最后呢,再来说说另一个问题,就是未来我们的祖国的航母数量。我是这么想的,你看啊,咱们马上要搞载人登月了,咱们主导的国际月球科研站也在做规划了,那以后咱们在月球上站稳了脚跟,总得有点家伙事防身对不对?所以月球舰队要搞起来,高低得配一艘航母吧?
再往后,咱们往更远的行星搞探测、登陆、建设根据地,武装力量是不是要跟上?再来一艘?什么叫再来一艘?让隔壁加米拉斯星人看见了,还以为我们中国人造不起呢!从水星到奥尔特云,只要有咱家人常驻的地方,一个地方10艘!(你清醒一点!)
不好意思啊各位,这几天太高兴导致习惯性发癫了……认真点说,以我们目前推行的“近海防御+远洋护卫”的海军发展方针来分析,我觉得8艘是合适的,三大舰队面对的战略方向,每一个方向部署2艘,便于轮换战备值班,剩下的2艘就用于在远海大洋,我这里专指第二岛链以东的太平洋远海,以及马六甲海峡以西的印度洋上,执行维护我国航道安全的任务,并承担针对国际突发重大事件的海上快速反应职责。
动力类型,一开始肯定是常规动力与核动力“混搭”,至于后面会不会发展到全部换成核动力航母的局面,得看情况。现在影响美军航母出勤率的,一是造船能力萎缩导致船台数量不够,二是核航母维保时间长。我们现在,江南造船厂和大连造船厂都能建造并维修保养大型航母,这点比美国有优势,并且以后未必不可能会出现新的能制造并维修保养大型航母的船厂。
而核航母本身的维保周期,很难被压缩,一旦到了中期换料大修的时间点,就得“开膛破肚”。所以,如果我们以后的造船能力能做到让2艘及以上的核航母同时进厂维修,那就可优先考虑把常规动力航母全部退役,换成核航母。
同样的道理,最终我们应该多少航母,答案不会是不变的,那时候我们的战略需求、工业能力、经济条件,以及世界格局都会成为影响这个答案的因素。不过我相信,我们现在还远未达到我们期望的目的,综合国力的增长空间依旧巨大,到那时,我的“8艘航母”观点,相较于未来的现实,可能会成为极端保守派观点也说不定。返回搜狐,查看更加多